【文章內(nèi)容簡介】 生產(chǎn)線 流數(shù) 年生產(chǎn)能力/萬tCSP西馬克 162222303552019272750ISP德馬克 455651220057765FTSR達涅利 122002220034400QSP住友金屬住友重工 34500－ － － 34500CONROLL奧鋼聯(lián) 11701114522215合計 25343565710106532444630 注：其中7套生產(chǎn)線建在轉爐鋼廠，其它均建在電爐鋼廠?！”“迮鬟B鑄工藝優(yōu)點 與傳統(tǒng)厚薄板坯連鑄相比，薄板坯連鑄技術的優(yōu)勢如表9所示。表9 薄板坯連鑄工藝優(yōu)點項 目 短流程連鑄連軋 常規(guī)流程連鑄熱軋 生產(chǎn)規(guī)模/ 80～150(一流)、160～250(二流) 300～500 噸鋼投資/% ～40 100 能源消耗/% 25～35 100 金屬收得率/%102～103 100生產(chǎn)成本/%80100生產(chǎn)率/3～4生產(chǎn)周期 ～2h 2天 產(chǎn)品覆蓋面/% 50～70100 (4)薄板坯連鑄凝固特點凝固速度快，液芯長度短厚板坯、薄板坯、薄帶坯的凝固特點如表10所示。傳統(tǒng)厚板坯完全凝固需10min以上，而薄板坯僅需1min左右，因此厚板坯液芯長度一般為20～25m，而薄板坯液芯長度僅為5～6m。液芯長度短，減輕了設備重量，鑄機結構簡化，這是一個很重要的優(yōu)點。薄板坯散熱面積增加約4倍，拉速快約5倍，使鑄坯表面溫度更高進入精軋機組，有利于減小軋制變形抗力。薄板坯縱向溫度均恒，鑄坯橫向表面溫度高且中心和邊部溫差小，不會產(chǎn)生質(zhì)點（如AlN）沉淀，不需再加熱到高溫溶解AlN，僅需均熱就可直接軋制有利節(jié)能。這是薄板坯快速凝固的一個很大優(yōu)點。鑄坯熱履程平穩(wěn)，鑄坯表面溫度高且分布均勻 鑄坯凝固冷卻參數(shù)比較見表11。表10 不同類型連鑄凝固特點項 目 厚板坯 薄板坯 薄帶坯 尺度/mm150～30020～702～4拉速/～4～630～90完全凝固時間t/s600601結晶器熱流/1～32～38～10液相穴長度，m105表11 鑄坯冷卻參數(shù)比較鑄坯尺寸/mmmm 比表面/冷卻速度/℃.s1凝固終點溫度/℃ 2501500900～10005015001150～1200　 鑄坯內(nèi)部結構致密，偏析小250mm1500mm鑄坯，晶粒尺寸60μm；50mm1500mm鑄坯，晶粒尺寸40μm。 　鑄坯表面質(zhì)量控制難度加大厚板坯、薄板坯、薄帶其表面積/體積（單位長度）～、～、10～15。表面積/體積比增加，在相同鋼水潔凈度條件下，夾雜物易集中在鑄坯皮下，影響冷軋板的表面質(zhì)量。因此，對薄板坯連鑄來說，提高鋼水潔凈度更為重要。 鑄坯比表面積大，溫度高，F(xiàn)eO皮嚴重，高壓水除鱗不干凈，影響薄板表面質(zhì)量。為此，在薄板坯連鑄/連軋生產(chǎn)線上設置2或3處高壓水除鱗裝置。結晶器空間小，拉速高，流動強度大，容易卷渣。為此定義： 流動強度＝澆注速度/鑄坯厚度（相同澆注速率）　　計算得，厚板坯：；薄板坯：?！　∮纱丝芍?，在相同澆注速率條件下，薄板坯結晶器內(nèi)流動強度比厚板坯要大4倍，容易把保護渣卷入凝固殼。為此，在結晶器內(nèi)采用電磁制動技術（EMBR）以提高鑄坯內(nèi)部質(zhì)量對薄板坯連鑄來說尤為重要。(5)薄板坯連鑄工藝設備特點除繼承厚板坯連鑄的成熟技術外，還開發(fā)了適合于薄板坯連鑄的新技術：漏斗狀結晶器（核心技術）；薄壁式浸入式水口；帶液芯鑄軋技術；高拉速保護渣；結晶器非正弦液壓振動。不同薄板坯連鑄工藝技術特點如表12所示。 (6)薄板坯連鑄生產(chǎn)中的幾個問題　　目前與薄板坯連鑄/連軋生產(chǎn)線配置的煉鋼爐有轉爐流程和電爐流程兩種，而我國是以轉爐流程為主。表12 不同薄板坯連鑄工藝技術基本特征 CSPISPFSTRCONROLLQSP坯厚/mm50～7060～75～90(100)/7040～8090/7070～8075～125100/8090/70機型 立彎式 直－弧 直－弧 直－弧 直－弧 結晶器 漏斗結晶器 上口170mm 長1100mm 漏斗700mm平板式直結晶器全?。被。÷┒?H2結晶器 上口180mm 長1200mm 全長漏斗 平板式直結晶器 長900mm平板式直結晶器（多錐度）長950mm鑄坯支撐 結晶器下采用格柵，2～4個垂直扇形段進入弧形彎曲段 多點彎曲矯直密排分節(jié)輥扇形段，無拉矯機，大壓下軋機 結晶器下7～8對帶凸度密排分節(jié)輥，多點彎曲矯直扇形段密排分布輥 漸進彎曲矯直密排分節(jié)輥扇形段 多點彎曲矯直密排分節(jié)輥扇形段 冷卻 水冷，氣－水 氣－水 氣－水 氣－水 氣－水 弧形半徑/m～5～655冶金長度/m～～～15是否液芯 壓下 未采用 －采用 采用 動態(tài)軟壓下 無 采用 －未采用 拉坯速度/4～6 ～ ～～ ～～～ ～ 注：表中鑄坯厚度系指結晶器出口處的厚度，采用液芯壓下后連鑄機的厚度將減薄10～20mm。(7) 鋼中殘余元素控制對于電爐薄板坯連鑄連軋流程來說，主要是控制鋼中殘余元素的含量。不同薄板產(chǎn)品所允許的最大殘余元素值（∑Emax=Cu+Ni+Cr+Mo+Sn)：%；%；%；%。殘余元素對超低碳鋼（ULC）產(chǎn)品質(zhì)量的影響如表13所示。表13 殘余元素對超低碳鋼質(zhì)量的影響 (%)品級 CuNiCrSn總量 板坯 半成品 熱軋卷 A000B243C244 注：0—無缺陷；2—輕微缺陷；3—較重缺陷；4—嚴重缺陷?！　】梢姡瑢σ詮U鋼為主爐料的電爐鋼廠，采用薄板坯連鑄/連軋生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)薄板，必須在原料條件上下功夫：廢鋼分類管理，選用優(yōu)質(zhì)廢鋼；廢鋼加海綿鐵；廢鋼加鐵水（30%～50%）。轉爐薄板坯連鑄/連軋流程，以鐵水為主要原料，但使用品質(zhì)不良的社會廢鋼也應有所限制，不應超過13%。(8) 精煉工藝優(yōu)化控制包括：無渣或少渣出鋼；鋼水中[Ca]/[Al]s和[Ca]/[S]比控制；鈣處理后的軟攪拌。鑄機拉速50～70mm厚板坯的理論拉速可達8m/min，但Nucor Berkeleg廠認為拉速大于6m/min會導致熱軋板卷質(zhì)量惡化。工作拉速以4～5m/min為宜。但有的工廠(如美國Gallatin廠)逐步提高低碳鋼拉速。(9) 連鑄薄板坯厚度薄板坯連鑄發(fā)展有四個重要變化：不再追求愈薄愈好，對于年產(chǎn)250萬t雙流CSP工廠一般以70mm厚度為宜，也可以選擇90mm厚度；鑄機垂直段加長到8mm以上；板坯寬度1560mm以上；初軋加精軋機組。(10) 連鑄坯溫度動態(tài)二冷控制獲得恒定的薄板坯表面溫度；薄板坯進入加熱爐時的溫度盡可能高一些，有的廠可達到1075℃；鑄坯入爐溫度高，軋制板形質(zhì)量愈好，軋制規(guī)格愈薄，也能有效降低加熱爐能耗。(11) 結晶器電磁制動技術EMBR應用薄板坯拉速比厚板坯高，在結晶器彎月面區(qū)鋼水流動強度則大3～4倍，極易造成凝固坯殼卷渣。結晶器使用EMBR效果：板坯表面縱裂減少；彎月面平穩(wěn)，波動小，熱軋板卷卷渣缺陷減少了90%，冷軋板表面缺陷減少；；結晶器銅板使用壽命率提高了1倍。(12) 液芯軟壓下（LCR）和動態(tài)軟壓下（DSR）技術應用結晶器帶液芯軟壓下是在鑄機上部還是延伸到整個液芯長度上，根據(jù)冶金質(zhì)量和鋼種而定。有的廠不采用LCR技術。采用LCR可減輕中心疏松和中心偏析，有利于細化枝晶，可適當增加坯厚，有利于改善鑄坯表面質(zhì)量，還可供給較薄板坯，軋制薄規(guī)格產(chǎn)品，節(jié)省后續(xù)軋制，增加生產(chǎn)靈活性。(13) 生產(chǎn)鋼種不斷擴大生產(chǎn)鋼種包括：低中高碳鋼（C≤%, Mn＜%。 C＞%, Mn＜%；C＞%, Mn＞%）、包晶鋼、不銹鋼（C＜%，Cr＞13%；Cr＞17%,Ni＞8%）、硅鋼(C＜% Si＞%)、管線鋼 (HSLAC≤% Mn＜% Nb/V/Ti)、合金結構鋼、微合金鋼。(14) 生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格不斷擴大從薄板坯連鑄/連軋問世以來，熱軋板坯產(chǎn)品的開發(fā)緊跟市場需求。產(chǎn)品開發(fā)主要分為三類：（1）對表面質(zhì)量要求不高的B級產(chǎn)品。如焊管、建筑用材等。這類產(chǎn)品生產(chǎn)成本較低，原材料要求不嚴，需求量大，利潤可觀。（2）對表面質(zhì)量要求較高的A級中檔產(chǎn)品。這類產(chǎn)品主要為經(jīng)酸洗交貨的熱軋卷，深加工用料或供冷軋用料。（3）對于表面質(zhì)量要求很高的AA級高檔冷軋薄板（～），主要為DQ級別，用于家電、儀表、汽車內(nèi)板等，但生產(chǎn)DDQ、EDDQ級別冷軋深沖板（如汽車外面板），其難度是：電爐流程鋼中[Cu]高、[N]高；無真空處理設備，不能生產(chǎn)超低碳鋼；拉速快，結晶器鋼水攪動大，易產(chǎn)生卷渣，影響冷軋板表面質(zhì)量?！　”“迮鬟B鑄/。如：。 　(15) 成材率成材率是反映企業(yè)技術與管理水平的綜合指標，主要有：平均鋼水成材率（鋼水→連鑄坯）%；平均鑄坯成材率（鑄坯→熱軋卷）%；綜合鋼水成材率（鋼水→熱軋卷）%。 中等厚度板坯連鑄技術發(fā)展與厚板坯比較，中等厚度板坯足夠“薄”，可省去粗軋機，與薄板坯比較也足夠“厚”，有利于改善產(chǎn)品表面質(zhì)量。中厚板坯連鑄保持了傳統(tǒng)厚板坯（200～250mm）與薄板坯（50～70mm）連鑄的優(yōu)點，又克服了薄板坯表面質(zhì)量不良的缺點。中厚板連鑄連軋既可生產(chǎn)熱軋板卷，也可生產(chǎn)中厚板材。中等厚度連鑄機生產(chǎn)線統(tǒng)計見表14。表14 中等厚度板坯生產(chǎn)線統(tǒng)計供應商/連鑄機/軋機 公司/工廠 投產(chǎn) 時間 鑄坯規(guī)格（mm） 生產(chǎn)線 設計年能力 /萬t套 連鑄機 爐卷軋機 SMS/Tippins英鋼聯(lián) /塔斯克魯薩 130（1220－2590） 卷：（5－25）（914－2591） 板：（5－64）（1219－2590） 11190DEMAG/DEMAGIPSCO/Montpelier（127－152）（1270－3050） 卷：（－19）（1220－2348） 板：（－）（1220－3048） 111125VAI/DanieliIPSCO/Mobil2000末 152（1524－3125） 卷：（－19）（1524－2525） 板：（－）（1524－3124） 111125Danieli /DanieliNUCOR/Hertford2000末 100、12150（1800－3200） 板：（－）1829－3124） 卷：預留 111100ASP /conroll中國鞍鋼 135（100—150）900~162011 100 Danieli韶鋼 1501650~3250 ~201500~2500111107SMS中國安鋼 1501600~3250 ~501600~3250111110(1) 特寬中厚板坯連鑄機Nucor steel的Hert ford鋼廠生產(chǎn)流程： Consteel電爐→LF→超寬中厚板坯連鑄機（127～150mm1778～3124mm）→加熱爐→四輥可逆式軋機→中厚板（～50mm1830～3125mm，～）?！　≡摿鞒烫攸c：特寬中厚板坯（）；在線可調(diào)的液壓振動；漏斗狀結晶器；扇行段多節(jié)輥；漏鋼預報系統(tǒng)；自動加保護渣；二冷動態(tài)控制（氣水冷卻）；動態(tài)軟壓下（Soft Reduction）和液芯控制系統(tǒng)（Liquid Pool Control System）；在線裝備電解低倍檢驗機（Electrolytic Macroetch Machine），評價薄坯內(nèi)部質(zhì)量；連鑄連軋生產(chǎn)厚板，150mm厚板坯軋成50mm厚板材，壓縮比為3，鋼板性能合格；生產(chǎn)線上有水淬箱防止鑄坯裂紋。(2) 生產(chǎn)熱軋板卷中厚板坯連鑄機。BHP公司的North Star廠生產(chǎn)流程：AC電爐→LF→連鑄機（90mm914～1524mm）→切割→除鱗→加熱爐→除鱗→2粗軋機（90mm→30mm）→隧道窯→除鱗→6機架精軋機（～914～1524mm）→層流冷卻→卷取該生產(chǎn)線的熱軋板表面質(zhì)量改進措施：結晶器厚度增大到90mm，卷渣減輕；結晶器采用EMBR；三次去鱗。已生產(chǎn)汽車內(nèi)板、家電、儀器面板、汽車部件等。但目前尚不能生產(chǎn)汽車外面板。 薄帶連鑄技術發(fā)展(1) 薄帶連鑄技術開發(fā)　　把鋼水直接鑄成帶坯（＜10mm），不經(jīng)熱軋或稍經(jīng)熱軋作為成品或作為冷軋坯料生產(chǎn)薄帶產(chǎn)品，這是連鑄技術上的又一次革新。其優(yōu)點是：簡化工序；減少投資；節(jié)約能源；成品質(zhì)量好；環(huán)保好。20世紀70年代開始，世界各國冶金工作者致力于研究薄帶連鑄技術，機型趨于多樣化。但目前還是以雙輥法為主要機型。(2) 薄帶連鑄技術工藝特點　　雙輥法就是把鋼水直接澆鑄到由兩個密封水冷旋轉輥輪所圍成的空間內(nèi)，冷卻輥帶走鋼水熱量，隨著輥子旋轉而拉出凝固的薄帶。其工藝特點：輥輪（結晶器）與凝固鋼帶之間無相對運動，無摩擦力；冷卻速度快（102℃/s），凝固時間短（）；拉速快，30～90m/min；